[發(fā)明專利]包括體積減少的壓電致動(dòng)器的MEMS設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710972205.X
• 申請(qǐng)日: 2017-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108373135B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·朱斯蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): B81B3/00
• 分類號(hào): B81B3/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;潘聰

1.一種MEMS設(shè)備，包括：

壓電致動(dòng)器，包括壓電材料膜以及第一電極和第二電極，所述壓電材料膜被插置在所述第一電極和所述第二電極之間，所述壓電材料膜和所述第二電極包括多個(gè)通孔，所述第一電極具有面向所述多個(gè)通孔的固體不間斷表面；以及

半導(dǎo)體材料隔膜，其中所述壓電致動(dòng)器被耦合至所述隔膜、并且被配置成使得所述隔膜變形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，其中所述壓電材料膜是PZT。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，其中所述壓電材料膜的厚度介于0.2μm至28μm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，其中所述多個(gè)通孔具有側(cè)壁，其中所述側(cè)壁被介電區(qū)域覆蓋。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，其中所述壓電材料膜形成單層壓電結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，其中所述多個(gè)通孔占據(jù)的體積和等于沒(méi)有所述多個(gè)通孔的所述壓電材料膜的參考區(qū)域的體積之間的比例在1％至20％的范圍內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，其中所述多個(gè)通孔相對(duì)于所述壓電材料膜的中心軸對(duì)稱地布置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MEMS設(shè)備，其中所述多個(gè)通孔具有圓柱形形狀、并且以軸對(duì)稱的方式布置。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的MEMS設(shè)備，其中所述多個(gè)通孔以中心對(duì)稱的方式布置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，其中所述第二電極包括與所述壓電材料膜的所述多個(gè)通孔對(duì)齊的多個(gè)通孔，所述MEMS設(shè)備還包括在所述壓電材料膜和所述第二電極的所述多個(gè)通孔中以及在所述第一電極上的介電材料，其中所述介電材料使所述第一電極和第二電極彼此電隔離。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS設(shè)備，還包括：

流體容納室，部分地由所述隔膜界定；

流體接入通道，與所述流體容納室流體連接；以及

液滴發(fā)射通道，與所述流體容納室流體連接。

12.一種MEMS設(shè)備，包括：

壓電致動(dòng)器，包括：

第一電極和第二電極；以及

壓電膜，在所述第一電極和第二電極之間，所述第一電極是連續(xù)固體表面，其中所述第二電極與所述壓電膜包括多個(gè)通孔，所述第一電極的所述連續(xù)固體表面面向所述第二電極與所述壓電膜的所述多個(gè)通孔；以及

半導(dǎo)體材料隔膜，其中所述壓電致動(dòng)器被耦合至所述隔膜、并且被配置成使得所述隔膜變形。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MEMS設(shè)備，還包括所述壓電膜的表面上的介電層，并且所述介電層位于所述壓電膜的所述多個(gè)通孔和所述第二電極的所述多個(gè)通孔中。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MEMS設(shè)備，其中所述壓電膜的所述多個(gè)通孔將相同尺寸和形狀的所述壓電膜的體積減少10％至20％。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MEMS設(shè)備，其中所述壓電膜的所述多個(gè)通孔被成組布置，所述組沿著所述壓電膜的長(zhǎng)度具有可重復(fù)圖案。

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的MEMS設(shè)備，其中所述MEMS設(shè)備是微流體設(shè)備、微鏡、或微型泵。